JPH0751910A - 切削装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 刃物ホルダの往動、復動停止を自動的に行な
う切削装置を提供する。 【構成】 スピンドルＡに基体１を接続したとき、基体
の外側筒状体４が回転しないように拘束し、基体の回転
にともない筒状体のキックピン２５と突起２３との係合
により第２歯車２２から第１歯車２１をへて回転軸１６
を間歇回転させ、回転軸の先端偏心位置の第３歯車３１
の回動によって差動回動する第２内歯歯車３３から第４
歯車３９、ピニオン５１、ラック５０をへて刃物ホルダ
４７を往復動させ、固定ストッパ５３と移動ストッパ５
４とで往復動刃物ホルダの停止位置を決定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、回転軸芯に対して直
角に横切る方向に刃物を自動的に往復移動させる型式の
切削装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の切削方法は、直列状に並ぶ被加工
物と刃物ホルダとの一方を回転させながら、人手によ
り、まず例えば被加工物の穴に刃物を嵌入し、次いで、
軸芯に対して直角に横切る方向に被加工物或はホルダを
往行させながら、刃物により穴の周面を切削する。

【０００３】切削終了後には、被加工物或はホルダを復
行したのち、穴からホルダを脱出させる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のような切削方法
を採用すると、人手により刃物を往行並びに復行するの
で、手数がかかると共に、非能率的で、生産能力が著し
く低下する問題があった。

【０００５】そこで、この発明の課題は、運転にともな
い自由に設定できる往行終了点に刃物ホルダが到達する
と、自動的に刃物ホルダを復行させるようにし、しかも
加工材質などにより切削送りスピードを調整できるよう
にしたものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、この発明は、スピンドルに末端を接続して共に回
転する基体と、この基体内の軸芯線上に回転自在に設
け、かつ慣性力をなくする抵抗力付与手段を有する回転
軸と、この回転軸の外周第１歯車に噛み合わせて上記基
体内に軸承した第２歯車と、この第２歯車の片端に均等
配分して放射状に設けた複数の突起と、上記基体の先端
部外側に前記基体がフリーに回転するように設けた筒状
体と、上記スピンドルへの上記基体の接続にともない前
記スピンドルの軸承側に係合して上記筒状体の回転を止
めるように設けた係止装置と、上記筒状体の外周に外部
からの操作により出没し、かつ没入停止時に上記突起に
係合するよう設けた複数のキックピンと、上記回転軸の
先端面偏心位置に固定した第３歯車と、この第３歯車に
それぞれ一部を噛合した歯数の相違する後側第１内歯歯
車及び前側第２内歯歯車と、上記第１内歯歯車の回転に
制限を加えるように設けたトルクリミッタ装置と、外部
からの操作により上記第２内歯歯車に対する噛み合いを
解除することができるように設けた操作手段付の第４歯
車と、この第４歯車と共に回転するピニオンにラックを
噛み合わせると共に、上記基体の先端に前記基体の軸芯
に対して直角に交差する方向にスライド自在に設けた刃
物ホルダと、上記基体の先端面に設けた固定ストッパ
と、上記刃物ホルダの上記固定ストッパを挾む対向位置
に少なくとも片方を移動調整可能に設けた移動ストッパ
とから成る切削装置を採用する。

【０００７】

【作用】スピンドルに基体の末端を接続する。

【０００８】このとき、スピンドルの軸承側に係止装置
が係止するので、筒状体の回転が阻止される。

【０００９】スピンドルを正転運転すると、同方向に基
体も回転する。

【００１０】このとき、没入してあるキックピンと突起
とが係合するその都度第２歯車を間歇回動するので、第
２歯車から第１歯車をへて回転軸に回転が伝わる。

【００１１】すると、トルクリミッタ装置により第１内
歯歯車が回転阻止となり、第３歯車が第１内歯歯車を基
準として回動する。

【００１２】その結果、第３歯車により歯数の相違する
第２内歯歯車が減速回転（差動装置）するので、第２内
歯歯車から第４歯車をへてピニオンが駆動される。

【００１３】ピニオンの駆動にともないラックを介し刃
物ホルダが往動し、往動時に固定ストッパに刃物ホルダ
の片方の移動ストッパが当接すると、刃物ホルダの往動
がストップする。

【００１４】すると、ピニオンの回転がストップするた
め、第２内歯歯車の回転もストップする。

【００１５】一方第３歯車は、第２内歯歯車を基準とし
て回転を続行するため、第１内歯歯車が回転し、トルク
リミッタ装置が断・続の繰り返しを行なう。この状態
は、スピンドルの正回転を止めるまで続けられる。

【００１６】次にスピンドルを逆回転運転すると、第１
内歯歯車が回転阻止となり、第２内歯歯車が回転するの
で、刃物ホルダが復動する。

【００１７】そして、固定ストッパに刃物ホルダのもう
片方の移動ストッパが当接すると、上述のようにトルク
リミッタ装置が断、続の繰り返しを行ない、刃物ホルダ
が元の位置に戻る故にスピンドルの正逆回転運転のみで
自動的に刃物ホルダが往復する。

【００１８】なお、キックピンの没入数を多くすると、
刃物ホルダのスライドスピードが速くなる。

【００１９】また、全てのキックピンを突出させて、キ
ックピンと突起との係合関係をなくすると、刃物ホルダ
は、スライドしない。

【００２０】さらに、外部からの操作により第２内歯歯
車に対する第４歯車の噛み合いを解除すると、手動によ
り刃物ホルダのスライドができる。

【００２１】なお、刃物ホルダに対する片方の移動スト
ッパの固定位置を調整して、刃物ホルダの往動停止位置
決めを行なう。

【００２２】また、抵抗力付与手段により間歇回転する
回転軸にブレーキをかけて慣性力による回転を止め、キ
ックピンと突起との正常な係合関係を保つ。

【００２３】

【実施例】以下、この発明の実施例を添付図面に基づい
て説明する。

【００２４】図１及び図２に示すように、１はスピンド
ルＡに末端側を接続する基体である。

【００２５】上記基体１の接続方法は、図示の場合、ス
ピンドルＡのテーパー孔ａにシャンク部２を嵌入するよ
うにしたが、クランプなどの方法を用いて接続すること
もある。

【００２６】また、基体１の先端部外側には、ベアリン
グ３を介し基体１がフリーに回転する筒状体４が設けら
れている。

【００２７】さらに、筒状体４には、スピンドルＡに基
体１を接続したとき、スピンドルＡの軸承側に係合して
筒状体４の回転を止める係止装置５が設けられている。

【００２８】上記の係止装置５は、図示の場合筒状体４
の外周部から突出する突出部材６に上面から下方に向く
凹入孔７を設けると共に、この凹入孔７に挿入した昇降
ピン８にバネ９により上方への突出力を付与し、テーパ
ー穴ａにシャンク部２を挿入したときスピンドルＡの軸
受１０の先端面に固着してあるブロック１１の溝１２に
昇降ピン８の先が嵌まり込み係合すると共に、バネ９を
圧縮しながら昇降ピン８を押し下げるようになってい
る。

【００２９】なお、図示のように、スピンドルＡにシャ
ンク部２を接続したとき、昇降ピン８から突出し、かつ
孔と、この孔に嵌入したピンとから成る廻り止め機構１
３付のキー１４が押し戻されて、基体１の外周面のキー
溝１５から外れ、スピンドルＡから基体１を取り外した
とき、昇降ピン８の上昇にともない自動的にキー溝１５
にキー１４が嵌り込むようにしてあるので、基体１に対
する筒状体６の回転を止めて、定位置に係止装置５が停
止する。

【００３０】また、基体１内の軸芯線上には、回転自在
で、かつ慣性力をなくする抵抗力付与手段付の回転軸１
６が組み込まれている。

【００３１】上記の回転軸１６は、基体１内の中空室１
７にベアリング１８を介し軸承し、回転軸１６に対する
抵抗力付与手段は、図示の場合、回転軸１６の外周面に
バネ１９を介し押圧部材２０の先端面を押し付けて、摩
擦力により慣性力による回転軸１６の回転を止めるよう
にした。

【００３２】さらに、回転軸１６の外周に設けてある第
１歯車２１には、基体１内の外周部に軸承してある第２
歯車２２が噛み合っている。

【００３３】また、第２歯車２２の片端面には、均等配
分した放射状の突起２３が設けられている。

【００３４】なお、中空室１７と基体１の外周面とが連
通する貫窓２４内に第２歯車２２を軸承して、基体１外
に基体１の外周方向に向く突起２３を突出させてある。

【００３５】さらに、筒状体４の周囲には、外部からの
操作により出没し、没入停止時に突起２３に係合して第
２歯車２２を回転させるキックピン２５が設けてある。

【００３６】上記のキックピン２５は図１から図３に示
すように、筒状体４の外周面等間隔位置から内周面に連
通する多数の透孔２６を設けて、この各透孔２６にキッ
クピン２５を挿入すると共に、透孔２６の周面から突出
させてある１つの突部２７を、キックピン２６の周面軸
線上の前後に設けてある２つの凹部２８のいずれか一方
に係合させて、キックピン２５の没入及び突出状態を維
持し、各キックピン２５の外周一部を露出させるよう
に、筒状体４の切欠き２９に嵌入した工具（ドライバな
ど）の先を、キックピン２５の外周面に設けてある溝３
０に係止し、工具を操作してキックピン２５を出没す
る。

【００３７】また、回転軸１６の先端面偏心位置に第３
歯車３１を固定すると共に、この第３歯車３１には、定
位置でフリーに回転する第１内歯歯車３２と、歯数を相
違するように、例えば第１内歯歯車３２の歯数よりも１
つ多い第２内歯歯車３３が（第２内歯歯車３３は、基体
１の先端側に位置させてある）噛み合わせてある。

【００３８】３４は第１内歯歯車３２の回転に制限を加
えるトルクリミッタ装置である。

【００３９】上記のトルクリミッタ装置３４は、図１及
び図３に示すように、第１内歯歯車３２の外周面等間隔
位置に設けた溝部３５と、この各溝部３５に周面の一部
を嵌入したボール３６と、バネ３７により突出力を付与
すると共に、溝部３５にボール３６を押し込むように、
ボール３６に先端のテーパー部（又は斜面）を当接した
スライドピン３８と構成し、大きな過負荷が作用する
と、スライドピン３８を押し逃がして溝部３５からボー
ル３６が脱出して第１内歯歯車３２のみの回転を許容
し、脱出したボール３６と溝部３５とが合致すると、ス
ライドピン３８の付与突出力により溝部３５にボール３
６を押し込むようになっている。

【００４０】さらに、第２内歯歯車３３には、外部から
の操作により第２内歯歯車３３に噛み合い、噛み合いを
解除することができる第４歯車３９が設けてある。

【００４１】上記の操作は、図１、図４及び図５に示す
ように、基体１の先端部に方形状の中空室４０を設け
て、この中空室４０にボール４２と溝条４５とによりス
ムーズなスライドを保障する方形スライド板４１を組み
込み、基体１の外周面から中空室４０に連通するネジ孔
４３にねじ込んだネジ軸４４の先端をスライド板４１の
端に定位置でフリーに回転するように連結し、このスラ
イド板４１に第４歯車３９を軸承することによりスライ
ド板４１をスライドさせて噛合し、噛合を解除する。

【００４２】また、基体１の先端面には、基体１の軸線
に対し直角に横切る方向に突条と溝条との嵌合案内部４
６により案内される刃物ホルダ４７が設けてある。

【００４３】刃物ホルダ４７に対する刃物の取付けは、
図示の場合、穴４８に刃物（図示省略）の末端側を嵌入
したのち、固定ビス４９をねじ込むようになっている。

【００４４】５０は刃物ホルダ４７に刃物ホルダ４７の
スライド方向に沿わせて設けたラックで、このラック５
０には、第４歯車３９の同軸に設けたピニオン５１が噛
み合っている。

【００４５】なお、ピニオン軸の貫通孔５２は、ラック
５０に平行する長孔にしてある。

【００４６】５３は基体１の先端面に設けた固定ストッ
パ、５４は刃物ホルダ４７のスライド方向に平行する片
側面で、固定ストッパ５３を挾んで対向状に設けた少な
くとも片方が位置調整可能な移動ストッパである。

【００４７】上記の移動ストッパ５４は、図示の場合刃
物ホルダ４７の復行方向側をレール部５５により走行自
在に係合し、ビス５６のねじ込みにより所定位置に固定
することができるようになっている。

【００４８】上記のように構成すると、スピンドルＡの
正転運転にともない同方に基体１が回転する。すると、
回転しない筒状体４の没入させてあるキックピン２５と
突起２３との衝突係合その都度第２歯車２２を間歇回転
させるので、第２歯車２２から第１歯車２１をへて回転
軸１６に回転が伝わる。

【００４９】回転軸１６の回転にともない回動する第３
歯車３１と、トルクリミッタ装置３４により第１内歯歯
車３２が回転阻止となり、第３歯車３１は第１内歯歯車
３２を基準として回転するので、第３歯車３１に歯数の
相違する第２内歯歯車３３が減速回転する。故に第２内
歯歯車３３から第４歯車３９をへてピニオン５１が駆動
される。

【００５０】ピニオン５１の駆動にともないラック５０
を介し刃物ホルダ４７が往動し、往動時に固定ストッパ
５３に片方の移動ストッパ５４が当接すると、刃物ホル
ダ４７の往動がストップする。

【００５１】勿論、刃物ホルダ４７の往動にともない刃
物（図示省略）により切削する。

【００５２】なお、切削は、孔の周囲全面に環状溝や段
付加工する以外に、基体１のＺ方向移動と刃物の移動と
の合成送りによりテーパー面の加工などがある。

【００５３】上記刃物ホルダ４７の往動停止にともない
ピニオン５１の回転がストップするため、第２内歯歯車
３３もストップする。

【００５４】このとき、第３歯車３１は、第２内歯歯車
３３を基準として回転を続行するため、第１内歯歯車３
２が回転し、トルクリミッタ装置３４が断・続の繰り返
しを行なうので、基体１の正回転に関係なく刃物ホルダ
４７の往動停止状態を維持する。

【００５５】次に、スピンドルＡを逆回転すると、第１
内歯歯車３２が回転阻止となり、第２内歯歯車３３が回
転するので、刃物ホルダ４７が復動する。

【００５６】そして、固定ストッパ５３にもう片方の移
動ストッパ５４が当接すると、上述のようにトルクリミ
ッタ装置３４が断、続を繰り返して行なうので、刃物ホ
ルダ４７の復動停止状態が維持される。

【００５７】キックピン２５の没入数を多くすると、刃
物ホルダ４７のスライドスピードが速くなる。

【００５８】また、全てのキックピン２５を突出させ
て、キックピン２５と突起２３とが係合しないようにし
ておくと、回転軸１６は回転しない。すなわち、刃物ホ
ルダ４７は静止しているので、基体１のＺ方向移動によ
り孔ぐり加工ができる。

【００５９】さらに、ドライバなどによりネジ軸４４を
回動させながら、スライド板４１をスライドさせて第２
内歯歯車３３と第４歯車３９との噛み合いを解除する
と、手動による刃物ホルダ４７のスライド操作が容易に
なる。

【００６０】

【効果】この発明の切削装置は、以上のように構成して
あるので、刃物ホルダの往動停止と復動停止とが正逆回
転運転のみで自動的に行なうことができる。

【００６１】また、キックピンの没入数を多くすると、
刃物ホルダの送りスピードが速く、キックピンの没入数
を少なくすると、刃物ホルダの送りスピードが遅くなる
調整もでき、全てのキックピンを突出させておくと、刃
物ホルダを停止して切削加工が可能になる。

【００６２】さらに、外部からの操作により第２内歯歯
車に対する第４歯車の噛み合いを解除するようにしてあ
るので、人手により刃物ホルダを移動させて、刃物の停
止位置調整などが容易になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例の縦断正面図

【図２】同下面図

【図３】キックピンの部分を示す横断拡大平面図

【図４】第４歯車の移動部分を示す横断平面図

【図５】噛み合いを解除した横断平面図

【符号の説明】

Ａ スピンドル ａ テーパー孔 １ 基体 ２ シャンク部 ３ ベアリング ４ 筒状体 ５ 係止装置 ６ 突出部材 ７ 凹入孔 ８ 昇降ピン ９ バネ １０ 軸受 １１ ブロック １２ 溝 １３ 廻り止め機構 １４ キー １５ キー溝 １６ 回転軸 １７ 中空室 １８ ベアリング １９ バネ ２０ 押圧部材 ２１ 第１歯車 ２２ 第２歯車 ２３ 突起 ２４ 貫窓 ２５ キックピン ２６ 透孔 ２７ 突部 ２８ 凹部 ２９ 切欠き ３０ 溝 ３１ 第３歯車 ３２ 第１内歯歯車 ３３ 第２内歯歯車 ３４ トルクリミッタ装置 ３５ 溝部 ３６ ボール ３７ バネ ３８ スライドピン ３９ 第４歯車 ４０ 中空室 ４１ スライド板 ４２ ボール ４３ ネジ孔 ４４ ネジ軸 ４５ 溝条 ４６ 案内部 ４７ 刃物ホルダ ４８ 穴 ４９ 固定ビス ５０ ラック ５１ ピニオン ５２ 貫通孔 ５３ 固定ストッパ ５４ 移動ストッパ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スピンドルに末端を接続して共に回転す
   る基体と、この基体内の軸芯線上に回転自在に設け、か
   つ慣性力をなくする抵抗力付与手段を有する回転軸と、
   この回転軸の外周第１歯車に噛み合わせて上記基体内に
   軸承した第２歯車と、この第２歯車の片端に均等配分し
   て放射状に設けた複数の突起と、上記基体の先端部外側
   に前記基体がフリーに回転するように設けた筒状体と、
   上記スピンドルへの上記基体の接続にともない前記スピ
   ンドルの軸承側に係合して上記筒状体の回転を止めるよ
   うに設けた係止装置と、上記筒状体の外周に外部からの
   操作により出没し、かつ没入停止時に上記突起に係合す
   るよう設けた複数のキックピンと、上記回転軸の先端面
   偏心位置に固定した第３歯車と、この第３歯車にそれぞ
   れ一部を噛合した歯数の相違する後側第１内歯歯車及び
   前側第２内歯歯車と、上記第１内歯歯車の回転に制限を
   加えるように設けたトルクリミッタ装置と、外部からの
   操作により上記第２内歯歯車に対する噛み合いを解除す
   ることができるように設けた操作手段付の第４歯車と、
   この第４歯車と共に回転するピニオンにラックを噛み合
   わせると共に、上記基体の先端に前記基体の軸芯に対し
   て直角に交差する方向にスライド自在に設けた刃物ホル
   ダと、上記基体の先端面に設けた固定ストッパと、上記
   刃物ホルダの上記固定ストッパを挾む対向位置に少なく
   とも片方を移動調整可能に設けた移動ストッパとから成
   る切削装置。